07 定時器計數(shù)器.ppt

1、1,PIC單片機技術,電子信息與電氣工程系 通信教研室,2,第7章 定時器計數(shù)器,定時器/計數(shù)器模塊是大部分單片機都內置的一項重要功能，定時器/計數(shù)器的正常工作一般表現(xiàn)為計數(shù)累計功能，通常是由時鐘脈沖來驅動。 定時器/計數(shù)器模塊一般適用于以下3種不同的應用場合： 從單片機I/O引腳上向外部電路輸出一系列符合一定時序規(guī)范的方波信號。 從單片機I/O引腳上，檢測外部電路輸入的一系列方波信號的脈寬、周期或頻率，以便單片機接收外部電路的輸入信號或通信信號。 單片機對其端口引腳上輸入的由外部事件產生的觸發(fā)信號進行準確地計數(shù)，依據(jù)計數(shù)結果來控制完成相應的動作。,3,F877單片機配置3個定時器/計數(shù)器模塊

2、：,CCP：輸入捕捉、輸出比較和PWM脈沖寬度調制功能 低頻時基振蕩器 ：32768Hz,4,三者的共同點：,它們的核心部分都是一個由時鐘信號觸發(fā)，按遞增方式累加工作的循環(huán)計數(shù)器；從預先設定的某一初始值開始累計，在累計到計數(shù)器產生溢出，并且同時會建立一個相應的溢出中斷標志。,5,7.1 定時器計數(shù)器TMR0,核心部分是一個由時鐘信號觸發(fā)，按遞增方式累加工作的循環(huán)計數(shù)器； 從預先設定的某一初始值開始累計，在累計到計數(shù)器產生溢出，并且同時會建立一個相應的溢出中斷標志。 引腳T0CKI,6,8位寬 循環(huán)累加計數(shù) 統(tǒng)一編址的寄存器 可直接讀/寫計數(shù)器 具有一個軟件可編程的8位預分頻器； 定時器模式 計

3、數(shù)器模式 當使用內部觸發(fā)信號，即指令周期作為時鐘信號源時， 為固定上升沿觸發(fā)計數(shù)；而當使用外部觸發(fā)信號作為時 鐘信號源時，可由程序定義為上升沿或下降沿觸發(fā)有效； 在計數(shù)器溢出時，相應的溢出中斷標志自動置位，并可產生 溢出中斷。,7.1.1 定時器/計數(shù)器TMRO的特點,7,7.1.2 與定時器計數(shù)器TMR0模塊相關的寄存器,定時器/計數(shù)器 TMR0 選項寄存器OPTION_REG 中斷控制寄存器INTCON 端口RA方向控制寄存器TRISA,8,7.1.2 與定時器計數(shù)器TMR0模塊相關的寄存器,1. 定時器/計數(shù)器 TMR0 定時/計數(shù)：累加 賦值啟動,9,7.1.2 與定時器計數(shù)器TMR0

4、模塊相關的寄存器,2.選項寄存器OPTION_REG,OPTION寄存器,10,11,定時器/計數(shù)器TMR0模塊的電路結構和工作原理,12,7.1.2 與定時器計數(shù)器TMR0模塊相關的寄存器,總結 OPTION可用于： a、定義預分頻器的預分頻參數(shù)。 b、分配預分頻器（Prescaler）給TMR0或WDT。注意預分頻器只能分配給TMR0或WDT其中之一使用，不能同時分配。 c、定義TMR0的信號源。 d、定義TMR0信號源的觸發(fā)沿（上升沿觸發(fā)或下降沿觸發(fā)）。,13,補充：預分頻器Prescaler,看門狗定時器WDT與TMR0共用同一個分頻器，但兩者不能同時使用。分頻器實際上也是一個8位累加

5、計數(shù)器。分頻器的功能就是將進入TMR0的時鐘信號或從WDT送出低時鐘信號頻率除以一個指定的倍數(shù)，這個倍數(shù)就是分頻比。 預分頻器的分配對象完全由程序控制?？梢栽诔绦蛑懈淖冾A分頻器分配對象。 當預分頻器分配給TMR0后，所有寫TMR0寄存器的指令如CLRF 1、MOVWF 1等都會清除預分頻器。同理，分配給WDT時，諸如CLRWDT和SLEEP指令將清除預分頻器里已有的值使其歸零。,14,補充：預分頻器Prescaler,1、從TMR0到WDT的改變 MOVLW BXXXX1XXX ； MOVWF OPTION ； 2、從WDT到TMR0的改變 CLRWDT ；清WDT及預分頻器 MOVLW BX

6、XXX0XXX ；選擇TMR0 MOVWF OPTION,15,7.1.2 與定時器計數(shù)器TMR0模塊相關的寄存器,3. 中斷控制寄存器 INTCON,16,7.1.2 與定時器計數(shù)器TMR0模塊相關的寄存器,4. RA方向控制寄存器TRISA 外部計數(shù)時，T0CKI為輸入,17,7.1.3 應用實例,TMR0的應用有兩種：查詢、中斷 例:利用TMR0進行計數(shù),當計數(shù)溢出后,把RA0置1 方法一:查詢 ORG 0000H Main BCF PORTA,0 MOVLW B01101001 MOVWF OPTION_REG BCF INTCON,T0IF MOVLW Data ;賦值，啟動計數(shù) M

7、OVWF TMR0 Loop BTFSS INTCON,T0IF ;檢測溢出標志位 GOTO Loop BSF PORTA,0 BCF INTCON,T0IF END,18,方法二：中斷 ORG 0000H GOTO Main ORG 0004H GOTO T0INTSub Main IO口方向設置 MOVLW B01101001 MOVWF OPTION_REG MOVLW B10100000 ;開T0中斷 MOVWF INTCON MOVLW Data ;賦值，啟動計數(shù) MOVWF TMR0 do something else (GOTO $ ；等待中斷，中斷響應后返回到此處) T0INT

8、Sub BSF PORTA,0 BCF INTCON T0IF RETFIE END,19,7.2 定時器計數(shù)器TMR1,定時器計數(shù)器TMR1是一個16位的計數(shù)寄存器，帶有一個3位的可編程預分頻器和一個內置的低功耗低頻時基振蕩器。,20,TMR1的用途：,TMR1可作通用的定時器和計數(shù)器； 利用內置的低頻時基振蕩器，可實現(xiàn)實時 時鐘RTC功能 TMR1與CCP模塊配合使用，可實現(xiàn)輸入捕 捉和輸出比較功能。,21,定時器/計數(shù)器TMR1的特性：,16位 時鐘信號上升沿觸發(fā)的累加計數(shù)寄器 TMR1L TMR1H TMR1L和TMR1H是RAM寄存器對，可用軟件方式讀寫； 一個可選用的3位可編程預分

9、頻器； 累加計數(shù)的信號源可選擇內部系統(tǒng)時鐘、外部觸發(fā)信號 或自帶時基振蕩器信號； 既可工作于定時器模式又可工作于計數(shù)器模式，還可用 作實時時鐘RTC； 在計數(shù)器溢出時，相應的溢出中斷標志自動置位，并可 產生溢出中斷。,22,定時器計數(shù)器TMR1模塊相關的寄存器,中斷控制寄存器 INTCON TMR1控制寄存器T1CON 第一外設中斷使能寄存器 PIE1 第一外圍中斷標志寄存器 PIR1 高字節(jié)低字節(jié)TMR1H：TMR1L,23,TMR1控制寄存器T1CON,24,Bit0TMR1ON：TMR1使能控制位(而TMR0不能被關閉的)，主動參數(shù)。 0: 關閉TMR1，使TMR1退出活動狀態(tài)，以節(jié)省能

10、耗； 1: 啟用TMR1，使TMR1進入活動狀態(tài)。 Bit1TMR1CS：時鐘源選擇位，主動參數(shù)。 0: 選擇內部時鐘源(fosc/4Tcyc指令周期)； 1: 選擇外部時鐘源，即時鐘信號來源于外部引腳或者自帶振蕩器。 Bit2T1SYNC：TMR1外部輸入時鐘與系統(tǒng)時鐘同步控制位，主動參數(shù)。 當TMR1工作于計數(shù)器方式(TMR1CS1時)： 0: TMR1外部輸入時鐘與系統(tǒng)時鐘保持同步； 1: TMR1外部輸入時鐘與系統(tǒng)時鐘不保持同步； 當TMR1工作于定時器方式(TMR1CS0時)：該位不起作用。 Bit3T1OSCEN：TMR1自帶振蕩器使能位，主動參數(shù)。 0: 禁上TMR1振蕩器工作；

11、 1: 使能TMR1振蕩器工作。,25,Bit5-bit4T1CKPS1-T1CKPSO： 分頻器的分頻比選擇位，主動參數(shù)。,26,定時器計數(shù)器TMR1模塊的電路結構,27,定時器計數(shù)器TMR1與系統(tǒng)時鐘的協(xié)調關系,28,TMR1定時計數(shù)方式 (T1CON的 Bit1/TMR1CS) 定時：信號來自內部時鐘(TMR1CS=0) 計數(shù)：信號來自外部引腳或者自帶低頻振蕩器(TMR1CS=1) 當T1OSCEN=1時，三態(tài)門G3導通，外部的低頻振蕩器 工作； 當T1OSCEN=1時，三態(tài)門G3導通，RC1引腳外加一個 觸發(fā)信號； 當T1OSCEN=0時，三態(tài)門G3截止，TMR1工作于計數(shù)方 式，觸發(fā)

12、信號來自T1CKI；,29,例7-4：利用外接低頻振蕩器32768Hz實現(xiàn)1s定時。LIST P=16F877INCLUDE “P16F877.INC”;- ORG 0000H NOP GOTO MAIN;-;中斷服務程序 ORG 0004H BCF PIR1,TMR1IF;清除TMR1中斷標志 do something RETFIE;-,外接32.768kHz晶振,30,;- MAIN BANKSEL PIE1 BSF PIE1,TMR1IE ;TMR1中斷使能 BANKSEL T1CON MOVLW B00001010 MOVWF T1CON ;使能低頻振蕩器 MOVLW B1100000

13、0 MOVWF INTCON;總中斷和外圍中斷使能 賦初值給TMR1L、TMR1H ;賦值8000H，給TMR1H，TMR1L BSF T1CON,TMR1ON;啟動TMR1定時器 GOTO $ ;等待中斷;-END,31,例7-5：利用TMR1在RD0輸出變頻信號。RB0 RB1 ：進行TMR1L細調RB2 RB4 : 進行TMR1H粗調 ORG 0000H GOTO MAIN ORG 0004H BCF PIR1,TMR1IF ;清除TMR1中斷標志 INCF PORTD ;在RD0輸出脈沖信號 MOVF T1H_TEP,W ;時間常數(shù)高位變量加載 MOVWF TMR1H MOVF T1L

14、_TEP,W ;時間常數(shù)高位變量加載 MOVWF TMR1L BSF T1CON,TMR1ON ;啟動TMR1計數(shù) RETFIE ;中斷服務程序返回,32,MAIN MOVLW 80H MOVWF T1H_TEP;對TMR1時間常數(shù)高位變量賦初值 MOVWF TMR1H MOVLW 00H MOVWF T1L_TEP;對TMR1時間常數(shù)低位變量賦初值 MOVWF TMR1L BSF INTCON, GIE ;總中斷使能 BSF INTCON,PEIE;外圍中斷使能 BSF T1CON, TMR1ON;啟動TMR1,33,7.3 定時器TMR2,TMR2是一個8位定時器，帶一個可編程預分頻器和一

15、個可編程后分頻器，一個可編程8位周期寄存器PR2。,34,主要用途,TMR2是存放計數(shù)值的寄存器，只能工作于定時器模式； 可以為主同步串行端口MSSP模塊(SPI模式)，提供波特率時鐘； TMR2還可以與CCP模塊配合使用，提供脈寬調制PWM功能的時基信號。,35,定時器TMR2的特性,TMR2在RAM空間內統(tǒng)一編址，地址為011H； 可用軟件方式直接讀寫TMR2的內容； 可編程的2位預分頻器，有1：1、1：4、1：16，3種分頻比； 可編程的4位后分頻器，有16種分頻比； 帶有一個8位周期寄存器PR2，這個寄存器的值由用戶填入； 只能由內部系統(tǒng)時鐘來觸發(fā)定時器的增量，因此只工作于定時器模式；

16、 具有溢出次數(shù)經(jīng)過分頻的溢出中斷功能； 不管哪種復位，都會將TMR2清零。注意，TMR0和TMR1寄存器的內容不受復位的影響； 可以被軟件關閉。,36,定時器TMR2模塊相關的寄存器,中斷控制寄存器 INTCON 第一外設中斷屏蔽寄存器 PIE1 第一外設中斷標志寄存器 PIR1 TMR2工作寄存器 TMR2 TMR2控制寄存器 T2CON TMR2周期寄存器 PR2,37,控制寄存器T2CON,38,Bit1-Bit0T2CKPS1-T2CKPS0： 預分頻器分頻比選擇位，主動參數(shù)。,39,Bit2TMR20N：TMR2使能控制位，主動參數(shù)。 0: 關閉TMR2，可以降低功耗； 1: 啟用TMR2。 Bit6-Bit3TOUTPS3-TOUTPS0： TMR2后分頻器分頻比選擇位，主動參數(shù)。,40,定時器TMR2模塊的電路結構,41,TMR2溢出方式TMR2計數(shù)溢出取決于TMR2和PR2比較結果